От конфигурации к ресурсу

Грузоподъёмность, эквивалентные нагрузки и проверка работоспособности.

Протокол расчёта подшипника

Базовый расчёт по каталогу

Метод расчетаГОСТ 18854-2013 — статика; ГОСТ 18855-2013 — динамика, ресурс и автоматические коэффициенты.

Конфигурация

Обозначение / название расчёта Тип подшипника Число одинаковых рядовZ — число тел качения в одном ряду Компоновка

Формат угла контакта αУгол α, °Угол из каталога. 12°40′00″ = 12,666…°. Минуты и секунды — от 0 до 60, не включая 60. В вычислениях преобразование выполняется без округления.

Схема условная. Преднатяг, перекос и распределение нагрузки между опорами отдельно не рассчитываются.

Грузоподъёмность

Диаметр отверстия d, ммНаружный диаметр D, мм

По геометрииИз каталога

Диаметр Dwe, мм

Делительный Dpw, ммТел в ряду Z, шт.

Размеры тел качения — справочник VKE

ГруппаНоминальный Dw, мм

Номинальная длина ролика Lw, мм; необязательно

Суммарная длина нерабочих участков, ммПо чертежу: фаски и неработающие участки профиля. Lwe = Lw − эта длина; вся Lw не считается автоматически рабочей.

Рабочая длина Lwe, ммДлина контакта без фасок

Для ролика Dwe — средний диаметр. Для упорного подшипника i и Z относятся к рядам, несущим нагрузку в одном направлении.

Коэффициенты грузоподъёмности

Способ определения коэффициентов грузоподъёмности

Пустое поле использует таблицу выбранного метода ГОСТ / ISO. Значения вне таблиц не экстраполируются.

bₘfсf₀Источник ручных коэффициентов

Эксплуатация

Нагрузки и требования

Силы

Радиальная Fr, Осевая Fa, Частота вращения n, об/минТребуемый ресурс H, чH — требование, а не прогноз. 0 — без проверки. Сравнивается ресурс при выбранной вероятности и условиях смазки.

Отдельные пиковые нагрузки

Режим работыБезотказная работа, %Поправка a₁ по таблице 12 выбранного стандарта (ГОСТ 18855 / ISO 281)

Предел усталостной нагрузки Cu

Метод определения CuПредел усталостной нагрузки Cu, В каталоге может обозначаться Pu; относится ко всему выбранному подшипнику / комплекту. Источник Cu

Делительный диаметр Dpw для Cu, ммВ геометрическом режиме используется Dpw из геометрии.

Dw, ммZ в рядуЧисло рядов iУгол контакта α, °Модуль упругости E, МПаКоэффициент Пуассона νПредел контактного давления σHu, МПаРадиус внутренней дорожки ri, ммРадиус наружной дорожки re, ммQui/Que для роликов

E колец, МПаν колецКонтактная длина Lwe, ммПерекос внутреннего контакта, °Перекос наружного контакта, °Продольный радиус ролика, мм; 0 — прямойПродольный радиус внутренней дорожки, мм; отрицательный — вогнутаяПродольный радиус наружной дорожки, мм; отрицательный — вогнутаяПриведённый поперечный радиус Ri, ммПриведённый поперечный радиус Re, ммИсточник профиля и предела контактной усталости

Радиусы и длина — из чертежа. Нулевой продольный радиус означает прямую. Для неконического радиального ролика пустые Ri/Re определяются по Dw, Dpw и α; для конического нужны фактические приведённые радиусы.

Суммарные профили ролик/дорожка — JSON

x, gi/ge, Ri/Re — мм. x от −Lwe/2 до +Lwe/2; gi/ge — суммарный продольный зазор, Ri/Re — поперечные приведённые радиусы. Таблица позволяет задать фактические бочкообразность, конусность и торцевые разгрузки. BEM учитывает упругое взаимодействие участков; две сетки проверяют изменение Q ≤3 %. Трение, слои и равновесие ролика не моделируются. Максимум на торце блокирует Cu из-за неразрешённой краевой концентрации.

Предельная контактная нагрузка Qui, НПредельная контактная нагрузка Que, НИсточник расчёта Qui/Que

Подробный метод: для шариков — эллиптический контакт по E, ν, σHu и радиусам дорожек; приняты одинаковые упругие свойства колец и тел качения. Для роликов — численный контакт по фактическим суммарным профилям или ввод внешних Qui/Que; линейный Герц не заменяет профилированный контакт. Оценки поддерживают отдельный подшипник. Для комплекта используйте каталожное Cu. Свойства материала должны соответствовать состоянию и температуре.

Все три метода доступны для любого типа подшипника в углублённом расчёте. Cu используется при автоматическом определении модифицированного ресурса; включите учёт смазки и загрязнения для его применения.

Смазывание

Номинальный ресурс рассчитывается всегда. Для модифицированного ресурса включите поправки и укажите реальные условия смазки — коэффициент рассчитается по нормативной методике.

Учесть смазку и загрязнение (модифицированный ресурс)

Способ определения aISO

Cu берётся из каталога либо рассчитывается выбранным методом ISO 281, приложение B. Нужна вязкость при рабочей температуре. Для пластичной смазки берите вязкость её базового масла.

Размер для оценки смазки

Диаметр отверстия d, ммНаружный диаметр D, ммАвтоматически из блока «Грузоподъёмность».

Условия смазки Вязкость при рабочей температуре ν, мм²/с• Указывайте вязкость при рабочей температуре.• Значение при 40 °C подходит только при рабочей температуре 40 °C.• Для масла используйте вязкость самого масла.• Для пластичной смазки используйте вязкость её базового масла.• Метод основан на минеральных маслах; для синтетических углеводородных масел SHC оценка приближённая.• Смазочное голодание и эффект EP-присадок автоматически не учитываются. Источник вязкости / κ Определение загрязненияПри автоподстановке eC = (минимум + максимум) / 2 — среднее арифметическое границ диапазона таблицы 13 выбранного ГОСТ / ISO. При ручном вводе используется указанное вами значение. Уровень загрязнения узла и смазочного материалаНаличие уплотнений или шайб само по себе не подтверждает уровень чистоты. Загрязнение водой и другими жидкостями таблица не учитывает.

При неизвестных Cu, смазке или чистоте отключите эту опцию: останется номинальный ресурс и поправка на вероятность a₁. Они не подменяют модифицированный ресурс.

Fr и Fa — нагрузки на выбранный подшипник или весь согласованный комплект. Постоянные нагрузка и скорость. Расчёт не определяет реакции опор по нагрузкам на вал.

Коэффициенты эквивалентной нагрузки

Способ определения коэффициентов

VKE

Оформление отчёта

ОрганизацияНомер отчётаРазработалПроверилУтвердил

Логотип Вашей компании

Изображение PNG, JPEG или WebP до 256 КБ

Изображение помещается в шапку отчёта и сохраняется вместе с расчётом. Без оригинала используется текст VKE. Подписи и печать организации автоматически не воспроизводятся.

Название PDF должно содержать название расчёта и номер отчёта: «Название расчёта — Отчёт № номер.pdf». При сохранении проверьте имя в диалоге браузера. Реквизиты используются во всех видах расчётов. Печать / PDF и выгрузка HTML используют единый макет A4 с рамкой штампа и блоками согласования.

Вводите точку или запятую. Результаты обновляются при изменении данных.

Результаты расчёта

Динамическая C

Статическая C₀

Эквивалентная P

Статическая P₀

Номинальный L₁₀h — при 90% ч

Номинальный L₁₀млн оборотов

Статический запас S₀

Требуемый S₀

Проверка по статике

Ресурс для сравнения с H

Проверка заданного ресурса

Минимальная C для H

Требуемая C₀

Формулы, коэффициенты и источники

Подшипники / Допуски посадок

Натяг посадки на вал

Внутреннее кольцо на сплошном стальном валу

Цилиндрическое отверстие. Формулы не предназначены для конического отверстия, втулок, полого вала и посадки наружного кольца в корпус.

Исходные данные

Геометрия посадки

Диаметр отверстия d, мм Ширина внутреннего кольца B, мм

Нагрузка и грузоподъёмность

Радиальная нагрузка Fr, кН Статическая грузоподъёмность C₀r, кНИз каталога выбранного подшипника.

Температурная поправка

Повышение температуры ΔT, °CТемпература подшипника минус температура окружающей среды; ΔT ≥ 0.

Обработка поверхности и проверяемый натяг

Обработка вала Поправка G, мкмШлифование: 1,00–2,50 мкм. Проверяемый измеряемый натяг, мкмНеобязательно. Разность размеров вала и отверстия кольца до монтажа.

Результаты расчёта

Заполните исходные данные.

Подшипники / Зазоры

Расчёт зазоров

Исходные данные

Подшипник и исходный зазор

Название расчётаИсточник исходного зазораТаблицаГруппа / серияИсходный зазор, минимум, мкмИсходный зазор, максимум, мкм

Выберите таблицу и группу зазора. В углублённом режиме можно указать измеренный диапазон.

Размеры

Диаметр отверстия d, ммНаружный диаметр D, ммДлина участка до фиксирующей опоры, ммДлина участка после фиксирующей опоры, мм

Диаметр d используется и для таблицы, и для теплового расчёта. Для осевого расширения укажите расчётные длины деталей.

Температуры и направление расширения

Температура вала при монтаже, °CТемпература внутреннего кольца / детали 1, °CТемпература наружного кольца / детали 2, °CНаправление расширения

Материалы

Материал колецα — мкм/(м·°C), заполняется по материалуМатериал участка до опорыКоэффициент теплового расширенияМатериал участка после опорыКоэффициент теплового расширения

Монтаж

Уменьшение зазора от монтажа, мкм

Уменьшение зазора от монтажа не равно натягу посадки. 0 означает, что монтажное уменьшение не учитывается.

Результаты расчёта

Заполните исходные данные.

Шарико-винтовая передача / Нагрузочный расчёт

Нагрузочный расчёт ШВП

Статическая и динамическая грузоподъёмность, осевые нагрузки и проверки винта.

Геометрия винта и гайки

Грузоподъёмность рассчитывается только по геометрии. Dpw и число витков подбираются автоматически в пределах габаритов. Предварительная модель: однозаходная дорожка с полными нагруженными витками; место возврата задаётся отдельно.

Номенклатура / название расчётаМатериал винта и гайкиНаправление резьбыНоминальный диаметр винта d₀, ммНаружный диаметр винта d₁, ммШаг винта Ph, мм/об

Диаметр шарика Dw, мм

Справочные типоразмеры

Выбрать диаметр Dw, мм

Угол контакта α, °Коэффициент профиля винта frsКоэффициент профиля гайки frn

Габариты гайки и уплотнения

Наружный диаметр гайки D₁, ммДлина одной гайки Ln, ммОсевой размер первого уплотнения, ммОсевой размер второго уплотнения, ммОсевое место возврата и нерабочих зон, мм

Указывайте размеры одной нагруженной гайки. 0 для уплотнений / резерва — только если они не занимают осевого места. Размеры возврата шариков нельзя получить из общей длины гайки.

Цель подбора

Поправки к грузоподъёмности

Учесть твёрдость, класс точности и плавку — модифицированная грузоподъёмность

Твёрдость дорожек HRC — число или диапазонКласс точности ISOСпособ ввода твёрдостиТвёрдость для поправок HV / HV10

HV10 вводится по результату измерения.

Плавка сталиПодтверждение способа плавки изготовителем

HRC переводится в HV справочно; измеренное HV10 можно задать напрямую. Для диапазона HRC поправки используют нижнюю границу перевода. ISO 3408-5, таблицы 1–2: коэффициенты твёрдости ограничены сверху единицей. Для улучшенной плавки нужно подтверждение изготовителя. Это не коэффициент aISO из расчёта подшипников.

Эксплуатация и требования

Осевая Fa, кН; знак задаёт направлениеЧастота вращения n, об/минТребуемый ресурс H, ч; 0 — без проверкиТребуемый статический запас S₀Характер нагрузки

Поправка на удары подставляется автоматически по каталогу SERVOMECH. Для диапазона используется верхняя граница; коэффициент и источник указаны в отчёте.

Безотказность

Характер нагрузки определяет автоматическую поправку при расчёте ресурса; она не увеличивает физическую силу на гайках. Знак Fa позволяет разделять направления нагружения. Без преднатяга рассматривается ШВП с зазором.

Переменные нагрузки и обороты

Задать три режима — доли времени суммарно 100 %

Эквивалентная нагрузка взвешивается по числу оборотов, а не только по времени. Нулевые обороты не расходуют ресурс в модели, но нагрузка учитывается для статики.

Пиковая статическая нагрузка

Задать дополнительный пик только для статической проверкиМаксимальная внешняя осевая нагрузка, кН

Периодические пики для ресурса задайте в режимах; отдельный статический пик на ресурс не влияет.

Преднагруженные гайки

Способ создания преднатяга

Две преднагруженные гайкиПреднатяг от рассчитанной Ca, %

Задаётся процент от рассчитанной базовой Ca. Усилие преднатяга и силы на двух гайках рассчитываются автоматически по выбранному механическому способу.

Винт и привод — автоматические проверки

Расстояние между опорами, мм; пусто — без проверки устойчивостиСхема закрепленияКПД передачи η

d₂ определяется из выбранной геометрии; устойчивость и скорость проверяются автоматически при заданном расстоянии между опорами. Момент вычисляется из нагрузки и КПД. Эти проверки не подтверждают прочность витков, канавок и каналов возврата.

Открыть расчёт

Результаты расчёта

Укажите исходные данные.

От конфигурации к ресурсу

Протокол расчёта подшипника

Конфигурация

Грузоподъёмность

Эксплуатация

Расчётные коэффициенты

Оформление отчёта

Натяг посадки на вал

Исходные данные

Результаты расчёта

Расчёт зазоров

Исходные данные

Результаты расчёта

Монтажные осевые зазоры

Длина рельсовой направляющей

Результаты расчёта

Нагрузочный расчёт ШВП

Результаты расчёта